铁路路基安全系统SRS介绍

北京博泰克机械有限公司SRS铁路路基安全系统LOGOSRS铁路路基安全系统应用领域具体功能及特点硬件组成软件功能应用实例背景文本和线条阴影标题文本填充强调超链接已访超链接LOGOSRS铁路路基安全系统--意义中国高速铁路总里程全球第一，对高速铁路路基的养护和检测成为安全的重要屏障。响应部里提出的铁路常规检测的号召。对铁路路基状态进行快速检测，保证不影响线路的正常运行。无障碍快速检测，无需开天窗进行铁路路基检测。SRS系统—应用领域铁路路基病害查找道渣囊、翻浆冒泥、底板破碎、冻害查找道床厚度评定无渣道床混凝土板厚度、道渣层厚度、清渣情况评估道床污染程度评估道床含水情况评估基床面平整度评估路基沉降分析基床清渣效果基床承载力分析SRS系统—特点探测速度最快达到350km/h只在枕木间进行数据采集自动去除枕木、铁轨对探测造成的影响一次完成对路基各层厚度、平整程度、脏污程度、含水程度和内部缺陷探测数据自动解析与判读，解析速度快结合GPS与视频信息，为探测提供内外探测的保证SRS系统—特点速度快—探测最高速度可达350km/h高铁运行速度快、发车间隔时间短，很难有天窗进行铁路路基的日常探测，只有保证极快的速度才能实现无障碍检测。只在枕木间进行数据扫描枕木对探测造成的影响很大，不去除枕木干扰很难探测到内部的问题。SRS系统—特点枕木干扰未去除枕木干扰雷达图枕木处于空气与探测介质的界面上，对探测造成的干扰较大不去除枕木干扰，很多内部信息无法查看通过软件去除枕木干扰之后能够清晰显示道床内部的信息去除枕木干扰后雷达图SRS系统—特点一次完成对路基各层厚度、平整程度、脏污程度、含水程度和内部缺陷探测SRS系统—特点数据自动解析与判读，解析速度快自动对大量数据进行数据处理，整个处理过程均是自动进行自动对数据进行解析自动完成道床的不平整度、含水量、脏污程度的自动评价数据自动统计统计数据自动成图与输出1000km铁路线通过SRS系统进行探测，最快3个小时完成探测，13天即可完成数据的解释，提交报告。SRS系统—特点结合GPS与视频信息，为探测提供内外探测的保证1、直接显示每一个点的具体坐标，通过桩号与GPS双重控制，保证对缺陷定位的完全准确。2、内部缺陷在外部会有显示，外部问题在内部肯定有反应，通过视频得到的外部信息与雷达探测的内部信息进行组合，保证了数据分析的准确度。交叉道岔GPS坐标

:纬度:53°.32‘.18“.N–经度:113°.55’.58”.W与纬度:53°.32‘.17“.N–经度:113°.56'.01".W

SRS系统—特点结果数据显示更加直观软件自动评价结果断面厚度情况GPS路线道砟底层SRS系统—特点结果数据显示更加直观机车车库混凝土板多点异常区混凝土板多点异常区17m铁路路基安全系统:组成主机阵列SRS400MHz天线:不同装置情况多普勒编码器主机1#天线2#天线3#天线4#天线多普勒数据记录单元（松下CF-30）可选GPS(NMEA输出能力)可选环境记录相机数据记录单元雷达天线多普勒编码器GPS天线摄像头数据记录单元SRS系统—硬件组成SRS系统—硬件组成方便与机车相连

同时对铁路隧道衬砌和隧底进行8个位置14条测线检测的铁路综合检测车系统配置两种频率工14个雷达天线，天线频率为400MHz和900MHz。衬砌配置为400MHz+900MHz天线阵列，即在一个天线盒内装置2个不同频率的天线振子，装置5个天线阵列能一次完成对隧道各个重要部位深部和浅部不同分辨率的检测。隧底部分装置4个雷达天线，其中3个400MHz天线对整个轨道下方进行深部病害检测，1个900MHz天线对轨道中心下方进行浅部高精度探测。隧道状态检查车雷达天线隧道状态检查车—硬件组成机械臂及衬砌雷达天线摄像头隧底天线、摄像头及多普勒编码器隧道状态检查车—硬件组成衬砌地质雷达5个天线阵列400MHz+900MHz天线组合一次完成对隧道拱顶、拱腰、边墙5个位置深部、浅部目标的探测隧底地质雷达及多普勒编码器3个400MHz天线和1个900MHz天线组合，一次扫描可对整个轨道下方结构完成深部、浅部检测。隧道状态检查车—硬件组成SRS系统—软件功能雷达数据采集非常简单，短时间内即可掌握设备的操作和数据采集雷达数据解释相对复杂，对解释人员要求较高准确的雷达数据解释需要有很好的理论与实践基础，非专业人员在短时间内很难掌握雷达数据的解释与判读人工对大量数据处理与解释速度较慢，很难满足现在对效率的要求SRSDPA数据自动解释软件SRS系统—软件功能批量数据自动处理对数据进行自动判读，包括道床脏污程度道床不平整度

道床含水率SRS系统—软件功能区分干净道砟与脏污道砟脏污道砟干净道砟干净道砟在分界面的信号反射要强一些

上图左侧部分中分界面显示的不清楚SRS系统—软件功能不平整度评估道砟层基本平坦

中间层的波动比较强烈（偏离平均厚度>15cm）;这种情况在软件里显示必定是非常突出的波动部分SRS系统—软件功能道砟层含水情况通过使用合适的色彩模式，能够很好的评价路基/中间层的含水情况粉色表示该部分潮湿（更深的颜色意味着更加潮湿）SRS系统—软件功能自动评价脏污程度分为5个级别含水程度分为7个级别不平整度分为9个级别SRS系统—软件功能自动评价SRS系统—软件功能自动评价结果统计SRS系统—应用实例目前SRS系统在欧美等多个国家已经广泛应用意大利、德国、美国、加拿大、波兰、匈牙利、西班牙、英国、法国、巴西、委内瑞拉、阿根廷、俄罗斯等国家SRS系统在中国已经完成了多条铁路线的探测路基结构

铁路基床是层状土工构筑物，而且是分层碾压填筑起来的，其内部的结构为层状，层与层之间的压实度、含水量填筑材料有较大差别，而且差别越大其电磁波在此界面上反射的系数也就越大。道床级配碎石层基床底层SRS系统—应用实例

翻浆冒泥：翻浆冒泥主要由于基床土质不良，压实度和承载力不足，在列车动荷载的冲击和水的作用下，基床的填料侵入道床，导致道床失稳，轨道难以维护（湿），或道床板结失去弹性（干）。

SRS系统—应用实例SRS系统—应用实例道砟囊：由于路基强度不足，道砟侵入基床，形成凹槽，这类异常在雷达剖面上表现为：基床表层反射的同相轴发生急剧下沉

SRS系统—应用实例冻害：主要由于路基填料中具有很强亲水能力细颗粒和粘粒成分较多，在雨水充沛季节吸收大量的水分，甚至达到饱和状态，在冬季结冰膨胀，破坏原有路基结构，路基平顺性变差，危害列车运行；春季气温回暖开始融化，致使路基失稳，影响铁路安全营运。冻害探测是从路基含水量角度出发，重点分析碎石层下界面和土填路基含水量情况。由于水的介电常数为81，冰的介电常数为3.2，级配碎石的介电常数在约为6，它们之间介电常数差异明显，反射系数较大，随着含冰/水量的增加，雷达波的反射能量、反射振幅也加强，频率降低，以及多次震荡现象。

SRS系统—应用实例SRS系统—应用实例SRS系统—应用实例路基沉降分析SRS系统—应用实例SRS系统—应用实例SRS系统—应用实例桥下沉区桥头过渡段下沉SRS系统—应用实例SRS系统—应用实例道床污染程度道床功能：

★道床不但承担并传递来自轨枕的压力

★提供轨道的纵横向阻力，保持轨道稳定，

★提供轨道弹性，减缓轮轨的冲击和振，★排水的功能，提高路基承载能力等功能。

SRS系统—应用实例道床污染的危害1．降低道床的抗剪强度

2．降低道床弹性

3．喷浆及轨枕冲刷磨耗

4．降低道床的渗水排水性能

5.

降低道床的抗冻性能

6.降低道床的作业能力

SRS系统—应用实例

运用探地雷达来研究道床污染程度是利用介质的介电常数和速度变化，来确定道床的空隙率。由于稳定道床的空隙率为29%~32％，所以道床的体积污染率等于稳定道床的空隙率减去雷达探测时的空隙率。

SRS系统—应用实例道床污染程度评价分级(1)干净道砟：①干净：小于16mm的颗粒含量小于5%且小于0.1mm以下的粉末颗粒含量不大于1%；或道床空隙率大于25%②比较干净：道床空隙率在20%~25%(2)轻微污染：道床内含有部分污染物质，道床工作性能受到部分影响，道床空隙率在10%~20%。(3)污染：道床内含有较多的污染物质，道床工作性能受到较大的影响，或者道床空隙率在10%以下

SRS系统—应用实例道床污染程度SRS系统—应用实例道床和基床含水情况评价

水是影响铁路路基安全最重要的因素，对路基各结构层中的含水量的大小对于路基状况评价十分重要

SRS系统—应用实例潮湿道床SRS系统—应用实例青藏铁路应用

多年冻土溶化面雷达剖面SRS系统—应用实例大秦铁路应用

K340+400~K340+800雷达剖面及开挖结果

SRS系统—应用实例K333+500雷达图像及现场开挖情况

SRS系统—应用实例K331+670雷达剖面及开挖情况SRS系统—应用实例SRS系统—应用实例美国国家铁路线2008年SRS系统—应用实例道砟基层沉降GPScoordinate(±5m)

Lat:53°.32'.19".N–Lon:113°.55'.43".WSRS系统—应用实例道砟沉降GPScoordinate(±5m)Lat:53°.32'.17".N–Lon:113°.56'.04".WSRS系统—应用实例道岔去道砟含水区GPS坐标

:纬度:53°.32‘.18“.N–经度:113°.55’.58”.W到纬度:53°.32‘.17“.N–经度:113°.56'.01".W

SRS系统—应用实例道砟底层GPS坐标

:纬度:53°.31‘.27“.N–经度:114°.16’.10”.W到纬度:53°.31‘.26“.N–经度:114°.16'.15".W

道砟底层不平整SRS系统—应用实例道砟层沉